白皮书｜智能布线--融合数字设计与实体生产

当前，电气控制柜制造商正承受着巨大的压力。项目变得越来越复杂，市场竞争愈发激烈。用户希望将采购成本降至最低。

一篇典型的技术规格说明书多达300多页，大约需要54个小时才能阅读（数据来源：斯图加特大学）。制造商的项目估算工程师在收到项目细节信息那一刻就面临巨大压力和成本投入，这已经不足为奇。

一 

介绍

本文将讨论当前电气控制柜制造商所面临的挑战，详细剖析生产最耗时的阶段 - 布线工作。本文还将介绍以EPLAN和Rittal强强联合为基础而构架的全新自动化的设计和生产方式。它将帮助制造商显著的降低这个阶段的工作量。

二 

挑战

1设计与工程应用

制造控制盘柜需要花费大量的工时、资源和成本。仅完成工程设计图纸并得到客户批准就需要涵盖诸多工作：

• 处理客户变更（可能很耗时且很复杂）

• 项目最后一刻出现调整

• 设计和制造团队之间紧密协同

• 尽量使用标准产品

2盘柜制造

下一个阶段 - 制造阶段，这个阶段主要的挑战包括在紧迫的时间情况下协调资源。毫无疑问，当前需求的增长正与交货周期缩短的趋势相吻合。并且，目前制造商正持续经历技术工人严重短缺困境，工人招募变得愈加困难。对于周期短的大型项目，这种情况尤为严重。此外，应对生产高峰期也是一个难题，因为无法立刻找到足够多具有相同知识背景、技能和经验水平的工人。

产品生命周期的前面两个阶段（原理设计和详细设计）以及附加的设计需求（包括用于门固定的切口设计和数量计算）约占总时间的36％。

3布线

盘柜制造中最耗时的阶段通常是布线（准备导线、阅读图纸以及查找布线路径和导线终端），通常占用总工时的49％。

按照既定规划布线需要大量的经验，即使这样，布线过程中仍存在各种出错的风险。例如，两个工程师为两个相同的盘柜接线，最终布线效果也可能会受到他们各自的经验和工作方式的影响。

当交货时间紧迫、需要由几个人同时工作时，这种影响尤为明显。在这种情况下，接线几乎不会“按设计”进行。最终会进一步加重采购、服务和维护的负担。并且这将直接导致后期调整接线十分困难。发货之前，必须额外派人比对机柜布线与图纸设计，确保设计和生产的一致性。

三 

成本节省

既然布线在盘柜生产耗时最长，因此这个阶段是Rittal和EPLAN通过半自动和全自动流程来降低工时的最好机会。

Rittal与EPLAN通过三种方式来显著的降低盘柜制造的成本。它们是：

• 通过EPLAN软件平台优化原理图和工程设计

• 实现自动化导线加工

• 无缝数据传输

四 

采用EPLAN设计

1EPLAN Pro Panel

控制柜布线一直都需要技术水平高、有经验的工人才能完成。然而实际上接线工作可以变得很简单。如果控制柜是通过Pro Panel完成的，工程师就可以通过3D将每根线的布线路径视觉化展示出来，从而优化路径、便于安装。并且，还可以保证布线的数据不超过线槽容积要求，并确保电缆按需隔离走线。

仅需要简单的操作，EPLAN Pro Panel就可以自动地生成连接列表，为工程师提供所有布线所需的信息，包括布线路径、终端名称、电缆命名以及每根导线的尺寸和颜色。连接列表使接线更容易、更快捷，大大减少了出错的机会，从而有效节省在测试期间的时间消耗。

采用Pro Panel设计另外一个优势是一致性。详细的接线清单可确保相同的控制柜具有相同的接线，简化了在控制柜全生命周期中的修改或故障检测。

2其他EPLAN解决方案

EPLAN Pro Panel也可以与EPLAN软件平台内的其他解决方案一起使用，以进一步提高效率和生产率。

频繁的变更导致反复的修改和客户审批并最终导致工期长期拖延。借助基于云的解决方案EPLAN eVIEW，可以将项目数据以数字云的方式提供给客户和所有其他相关方，从而可以快速更新迭代项目图纸。采用此解决方案，项目中提交的设计数据将保持唯一，避免了常规方案提交的多版本设计数据引起的混淆。

另一个解决方案是EPLAN Smart Wiring，它可以帮助布线技术人员按照分步指导查看每条导线的终端接线点和确切的布线路径。所有布线数据信息可以通过笔记本电脑或平板电脑上查看。布线进度可以被实时映射、跟踪和展示。这意味着几乎不可能漏接导线，即使布线工作由多人分工完成。

五 

导线自动化加工

1Rittal全自动线缆加工中心

控制盘柜接线是一项大量耗时且操作辛苦的工作，导线需要被切割成所需长度，然后被剥线、压接、打上标签。导线制作完成后用于布线。因此，盘柜中布线耗时高达49%并不让人意外。如果可以自动化执行这些流程，运营的效率将会极大提高。

Rittal生产的全自动线缆加工中心（WT）是紧凑型全自动导线加工机械，旨在优化布线流程，从而提高产品质量，实现布线生产流程效率八倍提高。

目前有两种WT产品可供选择：

• WT24
• WT36

WT24可处理多达24种导线类型，WT36可以处理多达36种不同导线类型。导线横截面积范围从0.5mm²至2.5mm²。还可以选择4mm²和6mm²的导线。诸如导线切割、剥线和压接之类的工作都可以在无需任何人工干预的情况下完成，从而节省车间工人时间以专注于其他增值项目/工作。事实上，该机器不仅可以节省时间，它还可以实现每小时约240根的导线加工，从而快速完成导线制备。

2WT（特性）

• 导线存储

WT可存储多达36根导线。

• 导线加工

配备RC - I绝缘剥线和压接机，可处理五个不同的导线横截面（从0.5到6mm² ），而无需更换导线套管。

• 导线打印

为了确保最佳地识别和定位导线的起始位置，可以安装可选的打印系统，可以打印白色或者黑色，也可以同时配备以上两种颜色。

• 有序存储

完成加工的导线通过EPLAN Smart Wiring的顺序设置有序存储。多达13通道的存储系统可以容纳多达1820根导线。

线缆加工中心（WT）内置一个“提升”选项，以便在需要时快速切换到不同型号的自动压接机（例如，处理不同导线横截面积）。

六 

无缝数据传输

1原因

如果车间需要采用高效的自动化工作流，那么一致的数据管理绝对至关重要，而这项特性根植于自动化加工中心。

在EPLAN Pro Panel的规划和设计阶段生成的数据（例如，导线长度信息）可以通过操作界面单击三次即可直接导出到WT设备。但是，如果有特殊需要，也可以将数据手动输入到机器中。这样，全自动布线机可以开始加工所有导线，几乎不需要工人的干涉即可完成制备。

基于EPLAN Pro Panel创建的数据，线缆加工中心根据EPLAN Smart Wiring工具中定义的顺序依次存储和分类制备导线。用户根据Smart Wiring的接线表即可迅速获取导线。

2无缝数据传输

3收益

• 电缆和导线的长度在EPLAN软件中精确计算，因此可以减少废料/报废成品；
• 最有效的布线路径已在EPLAN Pro Panel中自动计算。设计数据通过EPLAN Smart Wiring可视化的传递给接线工人，减少了解释的需要，避免了误解可能导致的代价高昂的错误；
• 优化了部门间沟通和协同；
• 车间无需繁杂的接线图纸，所有的数据可以数字化传输；
• 接线工人可以利用EPLAN Smart Wiring将任何变更和异常情况以邮件的方式告知工程师。这些内容可以被归档以供将来的项目参考。

七 

下一步怎么做？

使用WT全自动线缆加工中心意味着控制柜的生产速度可以提高八倍。这表明与EPLAN软件一起使用的自动导线加工方案可以大大减少生产时间和成本，并提供始终如一的高质量。WT自动化线缆加工中心并不仅仅意味着一台生产设备。将产品的全生命周期的流程和无缝数据传输纳入考虑的范围，您就能找到答案。